CN109203248A - 一种淀粉湿法添加系统 - Google Patents

Abstract

本文公布了一种淀粉湿法添加系统，包括淀粉供给机构、清水供给机构、混合机构和控制机构；其中，淀粉供给机构设置在混合机构的上方一侧，淀粉供料机构的供料口与混合机构的混料腔连通；清水供给机构设置在混合机构的上方另一侧，清水供给机构的供水口与混合机构的混料腔连通；控制机构与淀粉供给机构、清水供给机构和混合机构连接，控制机构用于控制淀粉供给机构的供料量，以及用于控制清水供给机构的供水量，以及用于控制混合机构的出液量；本申请可应用于淀粉添加技术领域，应用本申请能够有效克服现有技术中的缺陷，能够实现供料量、供水量和出液量的有效控制，以及能够有效优化实际的生产工艺流程。

Description

一种淀粉湿法添加系统

技术领域

本申请涉及但不限于淀粉加工技术领域，尤其是一种淀粉湿法添加系统。

背景技术

石膏板成型配料工序中，淀粉是不可缺少的一种辅料，其添加的量和均匀度均会对石膏板的内在质量产生较大的影响。

生产过程中，若淀粉添加过少不均匀，板材会脱纸不粘接；若淀粉添加过多，会造成原材料的浪费，增加生产成本。在实际湿加工艺控制过程中，若清水过多，淀粉会被稀释，就会影响板材质量；若清水过少，一方面跟不上配料时用水量，另一方面，淀粉浓度大，造成一些不必要的浪费。

为了控制板材较好的内在质量，必须在配料过程中对淀粉的浓度和流量进行稳定可靠的控制；然而，现有技术中的淀粉加工设备不能有效满足上述需要，且存在有不易控制的缺陷。因此，设计一种淀粉湿加工艺控制系统是非常必要的。

发明内容

本申请解决的技术问题是提供一种淀粉湿法添加系统，能够有效克服现有技术中的缺陷，能够实现供料量、供水量和出液量的有效控制，以及能够有效优化实际的生产工艺流程。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种淀粉湿法添加系统，包括淀粉供给机构、清水供给机构、混合机构和控制机构；其中，

所述淀粉供给机构设置在所述混合机构的上方一侧，所述淀粉供料机构的供料口与所述混合机构的混料腔连通；

所述清水供给机构设置在所述混合机构的上方另一侧，所述清水供给机构的供水口与所述混合机构的混料腔连通；

所述控制机构与所述淀粉供给机构、清水供给机构和混合机构连接，所述控制机构用于控制所述淀粉供给机构的供料量，以及用于控制所述清水供给机构的供水量，以及用于控制所述混合机构的出液量。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述淀粉供给机构包括淀粉仓、减速机和输送铰刀；

所述输送铰刀的一端连接所述淀粉仓的底部出料口，所述输送铰刀的另一端连接所述混合机构的混料腔；所述减速机的输出轴与所述输送铰刀连接，所述减速机用于驱动所述输送铰刀按照预设速度运行。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述清水供给机构包括清水管道和清水螺杆泵；

所述清水管道的进水口与水源连接，所述清水管道的供水口与所述混合机构的混料腔连接，所述清水螺杆泵设置在所述清水管道上，所述清水螺杆泵用于控制清水管道的供水量。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述混合机构包括混合搅拌罐、搅拌器、混合液输出管道和混合液螺杆泵；

所述搅拌器设置在所述搅拌罐内，所述混合液输出管道设置在所述搅拌罐的下方，所述混合液螺杆泵设置在所述混合液输出管道上，所述混合液螺杆泵用于控制混合液的输出量。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

还包括检测机构，所述检测机构与所述控制机构连接；

所述检测机构包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器设置在所述搅拌罐的混料腔上方，所述第一传感器用于检测所述混料腔内的液位高度；所述第二传感器设置在所述清水螺杆泵的输出端，所述第二传感器用于检测所述清水管道的流量；所述第三传感器设置在所述混合液螺杆泵的输出端，所述第三传感器用于检测所述混合液输出管道的流量。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述第一传感器为超声波液位计。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述第二传感器、所述第三传感器均设置为流量计。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述混合液输出管道上设置有手动阀，所述手动阀设置在所述混合液螺杆泵的入口端。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述控制机构包括控制电路，所述控制电路与所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器连接，所述控制电路用于接收所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的检测信号。

上述粉湿法添加系统，还可具有如下特点，

所述控制电路还与所述减速机、清水螺杆泵和混合液螺杆泵连接，所述控制电路用于输出给所述减速机、清水螺杆泵和混合液螺杆泵相应的控制信号。

本申请上述技术方案具有如下有益效果：

相比于现有技术，本申请可通过上述控制机构的设置，实现淀粉供给机构的便捷控制操作，以及实现供料量的有效控制；也可通过上述控制机构的设置，实现清水供给机构的便捷控制操作，以及实现供水量的有效控制；同时，也可通过上述控制机构的设置，实现混合机构的便捷控制操作，以及实现出液量的有效控制。

进一步的，本申请还可通过上述减速机的设置，能够驱动输送铰刀按照预设供料速度进行相应的供料操作；其中，上述输送铰刀优选为弹簧输送铰刀；上述淀粉仓可以为常见的料仓，其底部设置有出料口，以满足淀粉输出的需要；可通过上述清水螺杆泵的设置，能够实现供水量的便捷控制操作；上述清水螺杆泵也可采用其他流量控制设备替代，以能够实现供水量的便捷控制为准。

进一步的，本申请还可通过上述超声波液位计的设置，能够实现液位高度的便捷检测操作；可通过上述流量计的设置，能够实现液体流量的精准检测操作。

进一步的，本申请还可通过上述加工系统，能够实现料浆的稳定控制，也能够很好的控制淀粉的单耗用量，能够有效避免原材料的浪费，能够有效降低生产成本；一方面淀粉添加均匀，提高了石膏成型质量，强度均匀增加，保证成品内在质量，具有明显的市场优势；另一方面，提高了生产线自动化水平，达到较好的效果。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本发明实施例一的结构示意图一；

图2为本发明实施例一的结构示意图二；

图示说明：

1-减速机，2-淀粉仓，3-弹簧输送铰刀，4-淀粉进料口；

5-第一传感器，6-搅拌器，7-清水螺杆泵，8-清水管道；

9-清水进料口，10-混合搅拌罐，11-手动阀，12-混合液螺杆泵；

13-混合液输出管道，14-第三传感器，15-第二传感器。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

结合图1所示，本发明实施例一提供了一种淀粉湿法添加系统，包括淀粉供给机构、清水供给机构、混合机构和控制机构；其中，

淀粉供给机构设置在混合机构的上方一侧，淀粉供料机构的供料口与混合机构的混料腔连通；清水供给机构设置在混合机构的上方另一侧，清水供给机构的供水口与混合机构的混料腔连通；控制机构与淀粉供给机构、清水供给机构和混合机构连接，控制机构用于控制淀粉供给机构的供料量，以及用于控制清水供给机构的供水量，以及用于控制混合机构的出液量。

具体操作中，可通过上述控制机构的设置，实现淀粉供给机构的便捷控制操作，以及实现供料量的有效控制；也可通过上述控制机构的设置，实现清水供给机构的便捷控制操作，以及实现供水量的有效控制；同时，也可通过上述控制机构的设置，实现混合机构的便捷控制操作，以及实现出液量的有效控制。

结合图2所示，本实施例中，上述淀粉供给机构包括淀粉仓2、减速机1和输送铰刀；输送铰刀的一端连接淀粉仓2的底部出料口，输送铰刀的另一端连接混合机构的混料腔；减速机1的输出轴与输送铰刀连接，减速机1用于驱动输送铰刀按照预设速度运行。

具体操作中，可通过上述减速机1的设置，能够驱动输送铰刀按照预设供料速度进行相应的供料操作；其中，上述输送铰刀优选为弹簧输送铰刀3；上述淀粉仓2可以为常见的料仓，其底部设置有出料口，以满足淀粉输出的需要。

优选地，本实施例中，上述清水供给机构包括清水管道8和清水螺杆泵7；清水管道8的进水口与水源连接，清水管道8的供水口与混合机构的混料腔连接，清水螺杆泵7设置在清水管道8上，清水螺杆泵7用于控制清水管道8的供水量。

具体操作中，可通过上述清水螺杆泵7的设置，能够实现供水量的便捷控制操作；上述清水螺杆泵7也可采用其他流量控制设备替代，以能够实现供水量的便捷控制为准。

进一步的，上述混合机构包括混合搅拌罐10、搅拌器6、混合液输出管道13和混合液螺杆泵12；搅拌器6设置在搅拌罐内，搅拌罐的上方设置有淀粉进料口4和清水进料口9，混合液输出管道13设置在搅拌罐的下方，混合液螺杆泵12设置在混合液输出管道13上，混合液螺杆泵12用于控制混合液的输出量。

具体操作中，上述搅拌器6可以包括驱动电机和搅拌桨，上述驱动电机可设置在混合搅拌罐10的顶端，上述搅拌桨的一端与电机输出轴连接，设置有叶片的另一端设置在混合搅拌罐10的内部，以实现物料的有效搅拌操作。

优选地，本实施例中，检测机构包括第一传感器5、第二传感器15和第三传感器14；第一传感器5设置在搅拌罐的混料腔上方，第一传感器5用于检测混料腔内的液位高度；第二传感器15设置在清水螺杆泵7的输出端，第二传感器15用于检测清水管道8的流量；第三传感器14设置在混合液螺杆泵12的输出端，第三传感器14用于检测混合液输出管道13的流量。

具体操作中，上述第一传感器5可设为超声波液位计，第二传感器15、第三传感器14均可设置为流量计；可通过上述超声波液位计的设置，能够实现液位高度的便捷检测操作；可通过上述流量计的设置，能够实现液体流量的精准检测操作。

进一步的，本实施例中，上述控制机构包括控制电路，控制电路与第一传感器5、第二传感器15以及第三传感器14连接，控制电路用于接收第一传感器5、第二传感器15以及第三传感器14的检测信号；另外，上述控制电路还与减速机1、清水螺杆泵7和混合液螺杆泵12连接，控制电路用于输出给减速机1、清水螺杆泵7和混合液螺杆泵12相应的控制信号。

具体操作中，上述控制机构还可包括PLC可编程逻辑控制器，以替代控制电路所实现的相应功能；淀粉供料机构中的淀粉添加量可以通过调节减速器的频率，以控制输送铰刀的给定量；上述清水供给机构可通过超声波液位计检测罐内的液位高度，使液位保持在一定高度范围之内，并可辅助调节清水螺杆泵7的频率以使液位保持在恒定液位；上述混合机构将清水和淀粉在搅拌罐内通过搅拌器6搅拌均匀，并制备好混合液；上述混合液输管道13，可根据实际工艺的控制要求，设定混合液的使用量，并通过设定混合液螺杆泵12的转速，以获取目标流量，上述混合液通过流量计时，流量计能够检测出实时的流量。

优选地，上述混合液输出管道13上设置有手动阀11，手动阀11设置在混合液螺杆泵12的入口端；上述手动阀11的设置，能够实现应急情况的便捷处理操作，能够有效应对现场的突发情况，并通过上述手动阀11的开启或关闭，实现相应的控制处理操作。

本实施例中，上述控制机构与检测机构可采用如下具体操作流程：

超声波液位计检测罐内的液位并将液位高度信号转换成标准的4-20mA电流信号，PLC接收模拟液位高度的隔离器耦合的4-20mA电流信号，并对接收的信号进行逻辑运算并得出相应的控制指令，最终模拟输出4-20mA电流信号；输送铰刀连接的减速机的变频器以及清水螺杆泵的变频器接收到相应的4-20mA信号，并对应变频器范围内频率0-50Hz，控制输送铰刀和清水螺杆泵按照相应转速运转。

优选地，本实施例中，上述控制机构可采用闭环控制操作，以保证搅拌罐内的物料实现动态平衡。

具体操作中，混合液流量计的流量设为Q，并转换为4-20mA信号输出到PLC中；其中，PV＝Q；工艺要求设定值设为Qa，SP＝Qa，Qa值在实际应用过程中不变，计算获取偏差值绝对值e，即e＝|SP－PV|。进一步的，PLC可通过PID算法控制单元，对偏差值e进行比例P、积分I、微分D计算，输出得到控制值CV。其CV计算式如下：

CV＝KpE+1/Ti∫Edt+Td*dE/dt

其中：

Kp为比例系数，Kp＝0.8；

Ti为积分时间常数，Ti＝0.1；

Td为微分时间常数，Td＝0.01；

E为偏差值e。

上述闭环控制系统为PID反向调节系统，Kp、Ti和Td根据偏差值e的大小来调节，e与Kp正比例调节，与Ti成反比例调节，与Td成正比例调节，对偏差值e计算控制值CV整定为标准的4-20mA信号，由PLC输出给混合液螺杆泵的变频器，并对应频率范围0-50Hz，以控制驱动混合液螺杆泵转速，实现泵流量的调节以及稳定控制，进而能够保证后续配料操作的料浆稳定。

上述动态的平衡关键在于定时控制进水量，当混合液的流量流过预设时长后，可开启清水螺杆泵，执行清水注入操作，直到达到设定的液位值时停止注入；输送铰刀一直在工艺控制设定的频率下运行，淀粉添加量恒定，这样的模糊控制，能够达到一定的动态平衡。

上述优选地控制操作，具有较高的控制精度，能够实现料浆的稳定控制，也能够很好的控制淀粉的单耗用量，单位平米石膏板单耗降低约40％；上述优选控制能够有效避免原材料的浪费，能够有效降低生产成本，一方面淀粉添加均匀，提高了石膏成型质量，强度均匀增加，保证成品内在质量，具有明显的市场优势；另一方面，提高了生产线自动化水平，达到较好的效果。

结合实施例一可知，本申请可通过上述控制机构的设置，实现淀粉供给机构的便捷控制操作，以及实现供料量的有效控制；也可通过上述控制机构的设置，实现清水供给机构的便捷控制操作，以及实现供水量的有效控制；同时，也可通过上述控制机构的设置，实现混合机构的便捷控制操作，以及实现出液量的有效控制。

进一步的，本申请还可通过上述减速机的设置，能够驱动输送铰刀按照预设供料速度进行相应的供料操作；其中，上述输送铰刀优选为弹簧输送铰刀；上述淀粉仓可以为常见的料仓，其底部设置有出料口，以满足淀粉输出的需要；可通过上述清水螺杆泵的设置，能够实现供水量的便捷控制操作；上述清水螺杆泵也可采用其他流量控制设备替代，以能够实现供水量的便捷控制为准。

进一步的，本申请还可通过上述超声波液位计的设置，能够实现液位高度的便捷检测操作；可通过上述流量计的设置，能够实现液体流量的精准检测操作。

进一步的，本申请还可通过加工系统，能够实现料浆的稳定控制，也能够很好的控制淀粉的单耗用量，能够有效避免原材料的浪费，能够有效降低生产成本；一方面淀粉添加均匀，提高了石膏成型质量，强度均匀增加，保证成品内在质量，具有明显的市场优势；另一方面，提高了生产线自动化水平，达到较好的效果。

在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域的技术人员应该明白，虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种淀粉湿法添加系统，其特征在于，包括淀粉供给机构、清水供给机构、混合机构和控制机构；其中，

所述淀粉供给机构设置在所述混合机构的上方一侧，所述淀粉供料机构的供料口与所述混合机构的混料腔连通；

所述清水供给机构设置在所述混合机构的上方另一侧，所述清水供给机构的供水口与所述混合机构的混料腔连通；

所述控制机构与所述淀粉供给机构、清水供给机构和混合机构连接，所述控制机构用于控制所述淀粉供给机构的供料量，以及用于控制所述清水供给机构的供水量，以及用于控制所述混合机构的出液量。

2.根据权利要求1所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述淀粉供给机构包括淀粉仓、减速机和输送铰刀；

所述输送铰刀的一端连接所述淀粉仓的底部出料口，所述输送铰刀的另一端连接所述混合机构的混料腔；所述减速机的输出轴与所述输送铰刀连接，所述减速机用于驱动所述输送铰刀按照预设速度运行。

3.根据权利要求2所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述清水供给机构包括清水管道和清水螺杆泵；

所述清水管道的进水口与水源连接，所述清水管道的供水口与所述混合机构的混料腔连接，所述清水螺杆泵设置在所述清水管道上，所述清水螺杆泵用于控制清水管道的供水量。

4.根据权利要求3所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述混合机构包括混合搅拌罐、搅拌器、混合液输出管道和混合液螺杆泵；

所述搅拌器设置在所述搅拌罐内，所述混合液输出管道设置在所述搅拌罐的下方，所述混合液螺杆泵设置在所述混合液输出管道上，所述混合液螺杆泵用于控制混合液的输出量。

5.根据权利要求4中所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，还包括检测机构，所述检测机构与所述控制机构连接；

所述检测机构包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器设置在所述搅拌罐的混料腔上方，所述第一传感器用于检测所述混料腔内的液位高度；所述第二传感器设置在所述清水螺杆泵的输出端，所述第二传感器用于检测所述清水管道的流量；所述第三传感器设置在所述混合液螺杆泵的输出端，所述第三传感器用于检测所述混合液输出管道的流量。

6.根据权利要求5所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述第一传感器为超声波液位计。

7.根据权利要求5所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述第二传感器、所述第三传感器均设置为流量计。

8.根据权利要求5所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述混合液输出管道上设置有手动阀，所述手动阀设置在所述混合液螺杆泵的入口端。

9.根据权利要求5所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述控制机构包括控制电路，所述控制电路与所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器连接，所述控制电路用于接收所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的检测信号。

10.根据权利要求9所述的淀粉湿法添加系统，其特征在于，

所述控制电路还与所述减速机、清水螺杆泵和混合液螺杆泵连接，所述控制电路用于输出给所述减速机、清水螺杆泵和混合液螺杆泵相应的控制信号。